Адміністрація вирішила продати даний сайт. За детальною інформацією звертайтесь за адресою: rozrahu@gmail.com

Дослідження коливань струни

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано

Інформація про роботу

Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика
Варіант:
17

Частина тексту файла

Лабораторна робота №17 ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАНЬ СТРУНИ Мета роботи Вивчити явище утворення стоячих хвиль у струні, знайти частоти власних коливань та швидкість поширення хвиль у струні при фіксованій силі натягу. Прилади та обладнання Звуковий ґенератор, віброперетворювач, струна, нерухомий блок, масштабна лінійка, тягарці. Опис вимірювального пристрою  EMBED PBrush  Об’єктом дослідження є вертикальна натягнена струна (1), у якій можуть виникати стоячі хвилі (рис.1). Її нижній кінець прикріплений до вібратора віброперетворювача (2). Це пристрій, що перетворює електричні коливання, створені звуковим ґенератором (5), у механічні коливання тієї ж частоти і збуджує вимушені коливання струни. Верхній кінець струни перекинуто через нерухомий блок (3) і навантажено основним тягарцем (4). Накладаючи на тягарець (4) додаткові тягарці, можна змінювати силу натягу струни. Довжина L частини струни, яка здійснює механічні коливання, дорівнює віддалі між нижньою точкою закріплення та точкою дотику струни до блоку, і надалі буде вважатися довжиною струни. Частоту (у звуковому діапазоні) і амплітуду коливань вихідного сигналу звукового ґенератора можна регулювати за допомогою відповідних ручок на його передній панелі. Координати вузлів та пучностей стоячої хвилі, а також її довжину визначають масштабною лінійкою (6). Виведення розрахункових формул Збуджені вібратором поперечні коливання струни поширюються до верхньої точки закріплення струни. Тут хвиля відбивається і рухається у зворотньому напрямі. В результаті у струні виникають стоячі хвилі. При цьому точки закріплення струни є одночасно вузлами стоячої хвилі, оскільки стоячі хвилі виникають тільки при таких частотах, коли на довжині струни L вкладається ціле число півхвиль, тобто ціле число довжин стоячої хвилі. Звідси випливає, що EMBED Equation.3 або EMBED Equation.3, (1) де n = 1, 2, 3 ... Відповідні власні частоти коливань струни зв’язані з довжиною хвилі співвідношенням: νn EMBED Equation.3 (2) де u  швидкість поширення хвиль у струні, однакова для всіх частот. Найнижча частота ν1EMBED Equation.3 називається основним тоном коливань або першою гармонікою. Всі вищі частоти, кратні до ν1, називаються обертонами, наприклад: подвоєна частота ν2 = 2ν1– це перший обертон або друга гармоніка і т.д. Вигляд струни у випадку спостереження основного тону та першого і другого обертонів подано на рис.2.  EMBED PBrush  Швидкість поширення поперечних хвиль у струні залежить від сили натягу струни: EMBED Equation.3 =  EMBED Equation.3  =  EMBED Equation.3  =  EMBED Equation.3  (3) де F = mтg  сила натягу струни (mт – маса тягарця), EMBED Equation.3 – густина матеріалу струни (m – маса струни, V – її об’єм ), S  площа поперечного перерізу струни, L – довжина струни. Позначивши EMBED Equation.3 ( mL маса одиниці довжини струни, або лінійна густина струни), одержимо:  EMBED Equation.3  (4) Враховуючи (4), для частот коливань струни отримаємо вираз: νn EMBED Equation.3, (5) де n = 1, 2, 3 ... Виберемо за початок відліку одну із точок закріплення струни і вісь х напрямимо вздовж струни. Тоді рівняння стоячої хвилі, що виникає у струні при частоті νn , запишемо у вигляді:  EMBED Equation.3 n = 2A sin kx sin  EMBED Equation.3 t = 2A sin  EMBED Equation.3 x sin 2 EMBED Equation.3 νnt (6) де  EMBED Equation.3 n  поперечне відхилення точки струни з координатою x у момент часу t, EMBED Equation.3  хвильове число. З умови EMBED Equation.3 знаходимо координати пучностей ( Аст ...
Антиботан аватар за замовчуванням

01.01.1970 03:01

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь.

Завантаження файлу

Якщо Ви маєте на своєму комп'ютері файли, пов'язані з навчанням( розрахункові, лабораторні, практичні, контрольні роботи та інше...), і Вам не шкода ними поділитись - то скористайтесь формою для завантаження файлу, попередньо заархівувавши все в архів .rar або .zip розміром до 100мб, і до нього невдовзі отримають доступ студенти всієї України! Ви отримаєте грошову винагороду в кінці місяця, якщо станете одним з трьох переможців!
Стань активним учасником руху antibotan!
Поділись актуальною інформацією,
і отримай привілеї у користуванні архівом! Детальніше

Оголошення від адміністратора

Антиботан аватар за замовчуванням

пропонує роботу

Admin

26.02.2019 12:38

Привіт усім учасникам нашого порталу! Хороші новини - з‘явилась можливість кожному заробити на своїх знаннях та вміннях. Тепер Ви можете продавати свої роботи на сайті заробляючи кошти, рейтинг і довіру користувачів. Потрібно завантажити роботу, вказати ціну і додати один інформативний скріншот з деякими частинами виконаних завдань. Навіть одна якісна і всім необхідна робота може продатися сотні разів. «Головою заробляти» продуктивніше ніж руками! :-)

Новини